Съкратено записване за галванични/волтаични клетки

Преди да покажа краткото записване, нека да преговорим структурата на галваничната (или волтаична) клетка. Запомни, че в галваничната клетка се използва спонтанна окислително-редукционна реакция за протичане на електричен ток. Ние вече знаем какво се случва на електрода вляво, това е цинковият електрод, или твърд цинк, който се превръща в йони Zn 2+. Значи един атом Zn се превръща в йон Zn 2+. Атомът трябва да отдаде електрони, така че два електрона се освобождават от цинковия електрод. Нека да запиша тази част от реакцията. Имаме твърд цинк, който отдава два електрона, и се превръща в йони Zn2+ в разтвора. Значи той загубва два електрона, и ние ги слагаме от страната на продуктите. Това е нашата окислителна част от процеса, това е окислението. Значи ние сме загубили електрони, помни, когато отдаваме електрони, това е процес на окисление. Но можеш да погледнеш и степените на окисление. Тези два електрона, които са изгубени, ето тези, те ще се придвижат по проводника. Имаме инсталиран проводник и те ще се придвижат по него, което е протичане на електрически ток, нали? Значи по проводника протича ток и тези електрони отиват при електрода вдясно, който е от мед. Сега тези два електрона са в медния електрод. В разтвора, това е разтвор на меден сулфат, имаме йони Cu 2+. И тези йони Cu 2+ влизат в контакт с тези електрони и се редуцират. Нека го запиша. Cu 2+ йоните получават два електрона. Получаването на електрони е редукция. Помисли какво става, когато добавим два електрона към Cu 2+ получаваме твърда мед, нали? Със заряд нула. Значи получаваме мед и понеже сме присъединили електрони, това е процесът на редукция, това е редукционната част. Запомни, отдаването на електрони е окисление, а получаването на електрони е редукция. Мнемониката "Leo the Lion Goes Ger", е добър начин за запомняне. И ако съберем отново тези две части на процеса, получаваме пълната окислително-редукционна реакция. Събираме ги и знаем, че тези два електрона са отнети от цинка, и същите те са присъединени към Cu 2+, те се унищожават, при изходните вещества остава метал цинк и Cu 2+ йони, записвам го тук. Имаме цинк плюс йони Cu 2+. При продуктите, имаме Zn 2+ и метал мед. Значи имаме йони Zn 2+ в разтвора и твърда мед. Значи погледнато в течение на времето, цинкът се разтваря, нека използвам друг цвят, във времето губим цинк и получаваме мед, нали? Ще имаме повече мед, отложена на медния електрод, повече мед, отложена по повърхността на медния електрод. Това е спонтанна окислително- редукционна реакция, която води до протичане на ток поради движението на електрони по този проводник. Да се върнем към двете части на процеса и да видим електроните. Знаем, че окислението се извършва на анода, значи това е нашият анод. Знаем, че редукцията се извършва на катода, значи това е катодът. Добър начин за запомняне е, че това са an ox and red cat (овен и червена котка, мнемоника). Така, an ox, oxidation = окислението се извършва на анода, а после, red cat – reduction at cathode = редукцията се извършва при катода. Нека го запиша тук, red cat – reduction at cathode = редукцията се извършва при катода. А спомняш ли си този солеви мост? Значи имаме... нека го направя в червено, имаме сулфат, имаме сулфатни аниони, които мигрират към анода. Тези аниони отиват към анода, това е лесно за запомняне. Значи тези аниони ще се движат така. А катионите отиват към катода, тези натриеви катиони тук, те се придвижват към катода. Много е лесно да се запомни какво се случва в солевия мост. И сега накрая да видим как се записва съкратено. Малко е дразнещо да рисувам такава картинка всеки път, за да представя волтова клетка, затова има кратък начин, който се използва за представяне на този чертеж. И нека да представя това кратко представяне. Започва се с електрода, поставяме тук анода. Това е анода, той се състои от цинк, имаме метал цинк. Това е твърд цинк. След това се чертае единична вертикална линия, която представлява фазовата граница между твърдия цинк и водния разтвор на Zn 2+. Затова записваме тук йоните Zn 2+ тук. Така представихме... нека да използвам червено... нашия цинков електрод и нашите йони Zn 2+. След това чертаем двойна вертикална линия, която представлява нашия солев мост. Така че двойната вертикална линия представя солевия мост. След това слагаме Cu 2+. Имаме Cu 2+, нека оградя това със зелено, медни йони, така че пиша Cu 2+. И накрая поставям единична вертикална линия отново, която представя фазовата граница, защото тук сега ще бъде другият електрод, нашият катод, и този електрод ще бъде разбира се твърда мед, така че ще го запиша. Тук имаме твърда мед. Анодът винаги е най-вляво, катодът винаги е най-вдясно, така че е лесно за запомняне, защото "A" е преди "С" в азбуката, и така анодът е отляво, а катодът е отдясно. Това е само съкратен начин за представяне на една клетка, вместо да се рисува цяла картина. Ако видиш всичко това записано, нека го подчертая, ако това е записано в учебник по химия, просто ти дават информация за тази схема тук.